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隐藏在北海下面的壮观的山谷和悬崖

科学家们在北海海底的一个隧道山谷中发现了这条埃斯克尔河(冰盖下形成的融水通道的沉积模型)。景观显示在基于高分辨率三维地震数据的图像中。澳门金莎网上游戏 (图片来源:英国南极考察队)

就像一碗意大利面条洒在北海的海底一样,一大片隐蔽的隧道峡谷蜿蜒蜿蜒穿过曾经被冰雪覆盖的地貌。

这些山谷是古代河流的遗迹,这些河流曾经从融化的冰原中排水。

现在,科学家们已经对这些通道有了迄今为止最清晰的认识。它们被埋在海底几百英尺深的地方,体积巨大,宽约0.6至3.7英里(1至6公里)。

新的图像揭示了这些膨胀特征中的细微细节:细小的沉积物脊,可以长达数英里的沉积物壁,以及大块冰融化后留下的称为壶穴的陨石坑。

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“我们没料到会在通道内找到冰盖的这些足迹,”英国南极调查和剑桥大学的海洋地球物理学家James Kirkham说。“事实上,这告诉我们,冰与通道的相互作用比之前假设的要大得多。”

北海地图,显示先前使用3D地震反射技术绘制的埋藏通道(隧道谷)的分布。澳门金沙网络娱乐场 (图片来源:英国南极考察队)

冰川的足迹

这些水道是70万至10万年前留下的冰川足迹,当时北海大部分地区、英国北部三分之二地区和整个爱尔兰都被巨大的冰盖覆盖。(科克汉姆告诉《生活科学》杂志,在这段时间里,冰层前进和后退了七八次。)澳门金沙网上游戏

在气候变暖和冰层退缩期间,这些冰原通过冰下隐藏的冰川通道排水。这些水道在下面的沉积物上留下了印记。随着冰的消失,更多的沉积物堆积在顶部,将印记深深埋在海底之下。

为了看到这些古老的印象,地球物理学家使用了一种称为3D地震反射的技术。在这个过程中,科学家向海底喷射压缩空气澳门金沙网络娱乐场。由此产生的声波穿过海底下的岩石和沉积物层,然后反弹回来,然后被船上接收器接收。由于声音在不同类型的岩石和沉积物中以不同的速度传播,因此可以将数据重建为地下图像。

海底隧道山谷的地图看起来像一个巨大的扭曲阵列,就像散落的面条。但放大后,这些频道的细节令人惊叹。它们像河流一样蜿蜒蜿蜒,蜿蜒蜿蜒(它们曾经是河流),以陡峭的悬崖和崎岖的斜坡为界。一些沉淀物下落到310英里(500公里)深的沉积物中,有几十英里长。

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使用新的三维地震反射数据发现的两个横切隧道山谷的图像。在这幅图像中,通道显示在高分辨率3D地震数据的背景下,这些数据可以垂直和水平“切片”,以揭示埋在北海海底下的古冰川景观。

使用新的三维地震反射数据发现的两个横切隧道山谷的图像。在这幅图像中,通道显示在高分辨率3D地震数据的背景下,这些数据可以垂直和水平“切片”,以揭示埋在北海海底下的古冰川景观。 (图片来源:英国南极考察队)
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科学家们在北海海底的一个隧道山谷中发现了这条埃斯克尔河(冰盖下形成的融水通道的沉积模型)。景观显示在基于高分辨率三维地震数据的图像中。澳门金莎网上游戏

科学家们在北海海底的一个隧道山谷中发现了这条埃斯克尔河(冰盖下形成的融水通道的沉积模型)。景观显示在基于高分辨率三维地震数据的图像中。澳门金莎网上游戏 (图片来源:英国南极考察队)
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我们使用新的3D地震反射数据在隧道谷内发现的埃斯克尔(冰盖下形成的融水通道的沉积模型)图像。澳门金莎网上游戏

我们使用新的3D地震反射数据在隧道谷内发现的埃斯克尔(冰盖下形成的融水通道的沉积模型)图像。澳门金莎网上游戏 (图片来源:英国南极考察队)
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北海地图,显示先前使用3D地震反射技术绘制的埋藏通道(隧道谷)的分布。澳门金沙网络娱乐场

北海地图,显示先前使用3D地震反射技术绘制的埋藏通道(隧道谷)的分布。澳门金沙网络娱乐场 (图片来源:英国南极考察队)

水和冰

科克汉姆说,隧道澳门金莎网上游戏峡谷内的地形描绘了一幅复杂的冰退景象。有时,有相当缓慢和稳定的撤退迹象。例如,eskers是大约16英尺(5米)高的沉积物脊,可以延伸很多英里。它们也出现在正在逐渐移动的现代冰川中。

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Kirkham说,在其他地方,沟渠被小而精致的山脊所点缀,这表明了快速、动态的冰流。另一个快速移动的冰和水的迹象是水壶洞,水壶洞是一个从主冰盖分离并移动到新位置的大型冰山最终被卡住并融化的地方。

这些水道似乎是由水和冰雕刻而成的。柯克汉姆说,在一些地方,有蜿蜒穿过峡谷底部的辫状水道。它们是由流动的水形成的,似乎已经侵蚀了冰盖下的沉积物。然而,一旦这个空洞形成,冰的下侧就会陷进这个缺口,开辟出一条更广阔的道路。也有一些地方的谷壁似乎已经坍塌,可能是在填满山谷的冰融化后,沉积物反而坍塌了。澳门金莎网上游戏

这些海底隧道峡谷是过去有趣的快照,但它们的真正价值可能是帮助预测未来。随着气候变暖,冰盖又开始消退。如果气候变得足够热,南极洲西部柯克汉姆说,也许有一天北海看起来会像10万年前的北海。这个格陵兰岛还有冰盖,正在迅速融化. 研究北海航道的残余物以及它们是如何形成的,可以揭示更多关于当今冰盖消失的动力学。特别是,地质记录可以暗示诸如流动的水等小尺澳门金莎网上游戏度因素如何影响冰最终融化到海中的量以及融化的速度,这可能导致更好的海平面上升模型。

Kirkham说:“在未来,我们希望通过继续绘制地图和一些计算机建模来进一步探索这一想法,以确定我们是如何形成这些地貌的,以及冰盖底部需要发生什么才能形成这些地貌。”。澳门金莎网上游戏

研究结果发表在今天(9月8日)的《华尔街日报》上地质学.

最初发表在《生活科学》上澳门金沙网上游戏

帕帕斯

斯蒂芬妮·帕帕斯(Stephanie Pappas)是《生活科学》(Live Science澳门金沙网上游戏)的特约撰稿人,涵盖了从地球科学到考古学再到人类大脑和行为等主题。作为科罗拉多州丹佛市的自由职业者,她还定期为美国心理协会的月刊《科学美国人》和《监视器》撰稿。斯蒂芬妮获得了南卡罗来纳州大学心理学学士学位和圣克鲁斯加利福尼亚大学科学传播研究生证书。